LED和LCD的差別

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LED:



發光二極體( Light Emitting Diode, LED),是一種半導體元件。初時多用作為指示燈、顯示板等;隨著白光LED的出現,也被用作照明。它被譽為21世紀的新型光源,具有效率高,壽命長,不易破損等傳統光源無法與之比較的優點。


加正向電壓時,發光二極體能發出單色、不連續的光,這是電致發光效應的一種。改變所採用的半導體材料的化學組成成分,可使發光二極體發出在近紫外線可見光紅外線的光。



三顆不同顏色的LED




原理


發光二極體是一種特殊的二極體。和普通的二極體一樣,發光二極體由半導體晶片組成,這些半導體材料會預先通過注入或摻雜等工藝以產生pn結結構。與其它二極體一樣,發光二極體中電流可以輕易地從p極(陽極)流向n極(負極),而相反方向則不能。兩種不同的載流子:電洞電子在不同的電極電壓作用下從電極流向pn結。當電洞和電子相遇而產生複合,電子會跌落到較低的能階,同時以光子的方式釋放出能量。


它所發出的光的波長,及其顏色,是由組成pn結的半導體物料的禁帶能量所決定。由於矽和鍺是間接禁帶材料,在這些材料中電子與電洞的複合是非輻射躍遷,此類躍遷沒有釋出光子,所以矽和鍺二極體不能發光。發光二極體所用的材料都是直接禁帶型的,這些禁帶能量對應著近紅外線可見光、或近紫外線波段的光能量。


在發展初期,採用砷化鎵(GaAs)的發光二極體只能發出紅外線或紅光。隨著材料科學的進步,人們已經製造出可發出更短波長的、各種顏色的發光二極體。


以下是傳統發光二極體所使用的無機半導體物料和所它們發光的顏色:



詳細情況請見http://zh.wikipedia.org/w/index.php?tite=ED&variant=zh-tw





LCD:



液晶顯示器,或稱LCD(Liquid Crystal Display),為平面超薄的顯示設備,它由一定數量的彩色或黑白畫素組成,放置於源或者反射面前方。液晶顯示器功耗很低,因此倍受工程師青睞,適用於使用電池的電子設備。


每個畫素由以下幾個部分構成:懸浮於兩個透明電極(氧化銦錫)間的一列液晶分子,兩個偏振方向互相垂直的偏振過濾片,如果沒有電極間的液晶,光通過其中一個過濾片勢必被另一個阻擋,通過一個過濾片的光線偏振方向被液晶旋轉,從而能夠通過另一個。


液晶分子本身帶有電荷,將少量的電荷加到每個畫素或者子畫素的透明電極,則液晶的分子將被靜電力旋轉,通過的光線同時也被旋轉,改變一定的角度,從而能夠通過偏振過濾片。


在將電荷加到透明電極之前,液晶分子處於無約束狀態,分子上的電荷使得這些分子組成了螺旋形或者環形(晶體狀), 在有些LCD中,電極的化學物質表面可作為晶體的晶種,因此分子按照需要的角度結晶,通過一個過濾片的光線在通過液晶片後偏振防線發生旋轉,從而使光線能夠通過另一個偏振片,一小部分光線被偏振片吸收,但其餘的設備都是透明的。


將電荷加到透明電極上後,液晶分子將順著電場方向排列,因此限制了透過光線偏振方向的旋轉,假如液晶分子被完全打散,通過的光線其偏振方向將和第二個偏振片完全垂直,因此被光線完全阻擋了,此時畫素不發光,通過控制每個畫素中液晶的旋轉方向,我們可以控制照亮畫素的光線,可多可少。


許多LCD在交流電作用下變黑,交流電破壞了液晶的螺旋效應,而關閉電流後,LCD會變亮或者透明。


為了省電,LCD顯示採用復用的方法,在復用模式下,一端的電極分組連接在一起,每一組電極連接到一個電源,另一端的電極也分組連接,每一組連接到電源另一端,分組設計保證每個畫素由一個獨立的電源控制,電子設備或者驅動電子設備的軟體通過控制電源的開/關序列,從而控制畫素的顯示。


檢驗LCD顯示器的指標包括以下幾個重要方面:顯示大小,反應時間(同步速率),陣列類型(主動和被動),視角,所支持的顏色,亮度和對比度,解析度和屏幕高寬比,以及輸入介面(例如視覺介面視頻顯示陣列)。




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